暗物质

概览

暗物质是被推断出来的,因为光有可见的物质无法解释许多观察到的引力效应. 证据包括星系自转,引力透镜等现象的发生地由来取出;集群动力学(Cluster dynamics)所生下的证据有宇宙微波背景和被增殖到"相接而成.

技术基础

在标准宇宙模型中,非碱性冷暗物质贡献了大部分的物质密度并形成引力潜力井后再由普通气体凉入星系. 其丰度和集成受到宇宙微波背景中声学特征,巴音振荡以及结构增高等的限制. 在银河尺度上,自转曲线和星系动力学探测器被封住;在集群中出引力透镜、銀相速度快而热气温能提供独立的估计. 可行的显微镜候选人必须在许多尺度上复制这种综合证据。

如何运作

在标准宇宙图中,暗物质通过重力发生强烈的相互作用而只有微弱(如果有的话)与光相接. 模拟开始于密度小的变化;暗物质会倒入光圈来引导气体进入星系形成的结构.

衡量和研究方法

搜索策略是相辅相成的。 直接探测实验监测核或电子后坐力的低背目标,校准阈值、材料反应和中微子背景. 间接地寻找来自候选的毁灭或衰变所形成的光子、尖粒和中微分,这需要密度与常规来源之间的天体物理模型。 相撞器在指定的介面模型下测试缺失-运动态签名. 天文调查利用弱取舍,强出分结构与星流来制约光环的结构. 其结果以参数空间报告,其假设必须明确表述而不是作为模式独立的排除。

二. 主要想法

• 暗物质的定义是聚合引力证据,而不是光学黑暗。
• 它的显微特征不是由宇宙模型确定的.
• 替代重力模型必须解释完整的一组观测,而不只是银河系自转曲线.

目前的研究领域

候选物包括弱相互作用的大型粒子,轴子相接器等被限制的质量范围内无菌中微分球体、超光场和紧凑物体. 自相交织的暗物质可能改变光环核而同时保留了大规模的成活性,温热物种则会抑制自由流尺度以下形成. 硼化能反馈可以模仿其中一些效应,产生需要流体动力学模拟和多观测的去源. 被修改的重力理论仍然是活性替代品,但必须同时配合镜头、宇宙学和集群碰撞。 关键前沿是将可复制的非重力信号与天体物理推断出的同一部分相接.

为什么它很重要

绘制暗物质图揭示了星系和群集是如何组装并提供了宇宙学与基础物理学的测试. 直接地,间接的和相撞物搜索利用互补方法探索候选粒子.

限制和未决问题

尚未最终检测到任何拟暗物质粒子。 小规模的银河系观测,管状过程和测量系统使区分粒子性质与天体物理效应的努力复杂化.